JP2007280742A

JP2007280742A - プッシュオンスイッチ

Info

Publication number: JP2007280742A
Application number: JP2006104844A
Authority: JP
Inventors: Masaji Takeuchi; 正次竹内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-25
Also published as: US7740166B2; US20070235312A1; CN101051572A; CN101051572B

Abstract

【課題】電子機器の入力操作部に使用されるプッシュオンスイッチに関し、防塵性に優れたものを提供することを目的とする。
【解決手段】弾性駆動体１２の平板部１２Ａの外縁全周に上方に突出する筒状部１２Ｄを備え、その筒状部１２Ｄの高さ方向の寸法として、下ケース１１の開口部上面から段部１１Ｂまでの深さ方向の寸法よりも大きい寸法で設定して設けられたものを用い、その筒状部１２Ｄを下ケース１１の段部１１Ｂに載せ、上ケース１４の下面外周部と下ケース１１の段部１１Ｂで上記筒状部１２Ｄを弾縮して保持させた構成としたことにより、下ケース１１のスイッチ接点部を構成した開口部内の空間に塵埃等が入り込まないものにできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の入力操作部に使用される長い操作ストロークを有するプッシュオンスイッチに関するものである。

近年、各種電子機器の入力操作部には軽快な節度感を有したプッシュオンスイッチが多く用いられているが、特にパソコンの入力装置であるマウス等に採用されるものは指の疲れを軽減するために軽い操作力で操作できて、長い操作ストロークを有したものが好まれて使用されている。

このような長い操作ストロークを有した従来のプッシュオンスイッチについて、図５〜図７を用いて説明する。

図５は従来のプッシュオンスイッチの断面図、図６は同分解斜視図、図７は同動作状態を示す断面図であり、図５、図６において、１は上方が開口した絶縁樹脂製の箱形の下ケースで、その開口部の底面中央には中央固定接点２Ａが、また底面外周部で上記中央固定接点２Ａを挟む対向位置の２箇所には外側固定接点３Ａ，３Ｂが、それぞれ露出状態にインサート成形されて固定されている。中央固定接点２と外側固定接点３Ａ，３Ｂとは電気的に独立しており、各々上記下ケース１の側壁１Ａから外方に延出されている外部回路接続用の端子２と３に繋がっている。

４は下方開口の円形ドーム状に形成された良導電性の弾性薄板金属からなる可動接点で、その外周下端が上記外側固定接点３Ａ，３Ｂ上に載置され、ドーム状の頂点部下面が上記中央固定接点２Ａと間隔をあけて対峙している。

そして、５は、上記可動接点４上に載せられた弾性駆動体で、その形状は、円形の平板部５Ａの中央位置における上下面にそれぞれ上方突部５Ｂと下方突部５Ｃが形成されていると共に、上記平板部５Ａの外周縁から下方に向けて筒状部５Ｄが突出形成されている。そして、上記下方突部５Ｃの下端が上記可動接点４のドーム状頂点部の上面に当接して配されている。

そして、６は、円柱部６Ａ下方にフランジ部６Ｂが設けられた絶縁樹脂からなる押しボタンであり、下面中央に設けられた凹部６Ｃ内に上記弾性駆動体５の上方突部５Ｂの上部が挿入されて弾性駆動体５上に配されている。

また、７は、絶縁樹脂からなる上ケースであり、この上ケース７は、下ケース１のかしめ用突起１Ｂ（図６参照。）がかしめられることによって下ケース１に取り付けられ、上記下ケース１の開口部上面を覆っている。

そして、上記押しボタン６の円柱部６Ａは、上記上ケース７に貫通状態で設けられた中央孔７Ａに挿通されて上下動可能に支持され、その上部は中央孔７Ａから上方に突出している。また、押しボタン６のフランジ部６Ｂの上面は、上ケース７の下面に当接している。つまり、当該構成のものは、操作されていない通常状態で、押しボタン６下面の凹部６Ｃ天面で上記弾性駆動体５の上方突部５Ｂを僅かに押さえ、それによって押しボタン６のぐらつきやがたつきが生じないように構成されている。

従来のプッシュオンスイッチは以上のように構成され、続いてその動作について説明する。

まず、上ケース７の中央孔７Ａから突出した押しボタン６の円柱部６Ａを押圧すると、押しボタン６が中央孔７Ａに支持されつつ下方に移動して、押しボタン６下面の凹部６Ｃに挿入された弾性駆動体５の上方突部５Ｂに押圧力を加える。

これにより、上方突部５Ｂと下方突部５Ｃを繋ぐ縦方向に弾性駆動体５が加圧されて圧縮されていくと共に、弾性駆動体５を介して弾性駆動体５の下方突部５Ｃが当接する可動接点４のドーム状頂点部にも押圧力が加わっていき、ある圧力を超えると可動接点４のドーム状頂点部が節度を伴って弾性反転して、可動接点４の下面が対峙した中央固定接点２Ａに接触する。これにより、可動接点４を介して外側固定接点３Ａ，３Ｂと中央固定接点２Ａとが電気的に接続されたスイッチオン状態になる。

そして、このプッシュオンスイッチにおいては上記スイッチオンの状態からさらに押圧力を加えて押しボタン６を下方に押し込むこともでき、その際には、図７に示したように、上記スイッチオン状態が維持されつつ弾性駆動体５の上方突部５Ｂや下方突部５Ｃなどがさらに弾縮されていくものであった。

また、上記押しボタン６への押圧力を除くと、弾性駆動体５への押圧力が解除されて圧縮状態の上方突部５Ｂおよび下方突部５Ｃなどが元の状態へ戻って押しボタン６を押し上げると共に、それに合わせて可動接点４に加わっていた押圧力がなくなって可動接点４も元の下方開口のドーム状に反転復帰してドーム状頂点部の下面が中央固定接点２Ａから離れ、図５に示す通常状態であるスイッチオフ状態に戻るものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平９−１４７６６６号公報

上記従来のプッシュオンスイッチは、図５に示す通常状態においては、押しボタン６のフランジ部６Ｂ上面が上ケース７の下面に当接しているため、上ケース７で覆われた下ケース１の開口部内は外部と繋がっていないが、その動作状態では、図７からも判るように、上ケース７の下面に対して押しボタン６のフランジ部６Ｂの上面が離れた状態となって、上ケース７の中央孔７Ａと押しボタン６の円柱部６Ａとの間の僅かな隙間を介して下ケース１の開口部内が外部に繋がった状態になってしまうという課題があった。その上ケース７の中央孔７Ａと押しボタン６の円柱部６Ａとの間の僅かな隙間は必要不可欠なものであって、上記動作中において、例えば使用環境における雰囲気中の絶縁性の塵埃等が上記隙間を通過して下ケース１のスイッチ接点が構成されている開口部内に入り込むことを防止することは困難であった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、塵埃等が下ケースのスイッチ接点が構成されている開口部内の空間に入り込むことを防止できるプッシュオンスイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、上方開口の開口部底面に中央固定接点と外側固定接点を備えた絶縁樹脂製の箱形の下ケースと、下方開口のドーム状に形成され、上記外側固定接点に外周下端が載置された弾性薄板金属からなる可動接点と、平板部の上下面中央に突部をそれぞれ有し、その下方突部が上記可動接点上に位置する弾性駆動体と、この弾性駆動体の上方突部に載せられた押しボタンと、上記下ケースに取り付けられて上記下ケースの開口部を覆い、その中央孔内に上記押しボタンを挿通させて上下動可能に支持する上ケースとからなり、上記弾性駆動体は平板部の外縁全周が上方に突出した筒状部に形成され、その筒状部下面が上記下ケースの開口部内周に設けられた段部に載置されて上記上ケースの下面と上記下ケースの段部との間で弾接挟持されていることを特徴とするプッシュオンスイッチとしたものである。

この構成であれば、プッシュオンスイッチの操作時に上ケースと押しボタンとの僅かな隙間から塵埃等が入り込んだとしても、弾性駆動体の平板部およびその外縁全周に設けられた上方への筒状部が壁となって上記塵埃等の下方への移動が遮られ、かつその弾性駆動体の筒状部を上ケース下面と下ケースの段部との間で弾接挟持させた隙間のない保持構造としているため、下ケースのスイッチ接点部が構成されている開口部内の空間への上記塵埃等の入り込みを防止でき、上記塵埃等を要因とするスイッチ接点部の接触不安定状態の発生防止が図られたものに実現できるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、上ケースの中央孔を形成する壁の下端部に下方に延びる円筒状突部をさらに備え、その円筒状突部の外周面が弾性駆動体の筒状部内周面に当接または近接して配置されていることを特徴とするものである。

弾性駆動体の筒状部の内側位置に上ケースの円筒状突部が全周で配置された当該構成のものであれば、上記両者やそれらの間の間隙などにより上ケースと押しボタンとの隙間から入り込む塵埃等の移動規制がさらになされて、下ケースのスイッチ接点部が構成された開口部内の空間までの上記塵埃等の入り込みがより確実に防止されたものにできる。さらに、当該構成であれば、スイッチの押圧操作時において、弾接挟持された弾性駆動体の筒状部が下ケースの開口中心側に引き込まれることをも防止することができ、スイッチ接点部が長期に亘って密閉状態で維持されるものに実現できるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、下ケースのスイッチ接点部を構成した開口部内の空間部分に塵埃等が入り込むことを防止することができて、その塵埃等に起因するスイッチ接点部の接触不安定状態などの発生防止が図られたプッシュオンスイッチを提供することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。

なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるプッシュオンスイッチの断面図、図２は同分解斜視図、図３は同上ケースと押しボタンの下方からの斜視図、図４は同動作状態を示す断面図である。

同図において、１１は上方開口で箱形の絶縁樹脂からなる下ケースであり、従来のプッシュオンスイッチと同様にインサート成形によって、その開口部底面の中央部には中央固定接点２Ａが、またそれを挟むように外周位置に外側固定接点３Ａ，３Ｂが配され、それら中央固定接点２Ａ、外側固定接点３Ａ，３Ｂに繋がった外部電気回路接続用の端子２，３は下ケース１１の側壁１１Ａからそれぞれ外方へ延出されている。

そして、上記外側固定接点３Ａ，３Ｂ上には、下方開口で円形ドーム状に形成された弾性薄板金属製の可動接点４の外周下端が載せられ、そのドーム状の頂点部は上記中央固定接点２Ａと間隔をあけて対峙している。

１２は、シリコンゴムなどからなる弾性駆動体で、円板形の平板部１２Ａの中央部に上下方向それぞれに突出した上方突部１２Ｂと下方突部１２Ｃを備え、その下方突部１２Ｃの下端は上記可動接点４のドーム状頂点部に当接して位置している。さらに、この弾性駆動体１２は、平板部１２Ａの外縁全周に上方に突出した筒状部１２Ｄを有し、その筒状部１２Ｄの下面縁部は、上記下ケース１１の側壁１１Ａ内面に円周状に設けられた段部１１Ｂに載っている。なお、弾性駆動体１２の筒状部１２Ｄの高さ方向の寸法は、下ケース１１の開口部上面から段部１１Ｂまでの深さ方向の寸法より大きく設定されている。

１３は、円柱部１３Ａの下端部にフランジ部１３Ｂが一体形成された押しボタンであり、その下面中央に設けられた凹部１３Ｃ内に上記弾性駆動体１２の上方突部１２Ｂの上部が挿入されて弾性駆動体１２上に載置されて配されている。

そして、１４は、下方側が大きい孔形状で形成された段付き中央孔１４Ａを備えた絶縁樹脂製の上ケースである。この上ケース１４は、上記下ケース１１のかしめ用突起１１Ｃ（図２参照。）が潰しかしめされることにより上記下ケース１１の開口部上面を覆うように上記下ケース１１に取り付けられている。

そして、上記押しボタン１３は、その上ケース１４の段付き中央孔１４Ａに対して円柱部１３Ａが挿通されて上下動可能に支持され、その上部は上方に突出している。また、押しボタン１３のフランジ部１３Ｂ上面はその段付き中央孔１４Ａの段部に当接して係止されている。つまり、当該プッシュオンスイッチも、図１に示した操作されていない通常状態で、押しボタン１３の凹部１３Ｃ天面で上記弾性駆動体１２の上方突部１２Ｂを僅かに押圧する寸法関係のものに構成しており、弾性駆動体１２からの弾力を受けて押しボタン１３が上方に付勢されることによって上記通常状態での押しボタン１３のぐらつきやがたつき等が生じないものとしている。

なお、押しボタン１３のフランジ部１３Ｂは、平行に対向する２つの面で切断された形状、つまり上面視で円形の両側が平行に切り取られて平行線を有した小判形状に形成されており、上ケース１４の段付き中央孔１４Ａの段部下方の孔形状もフランジ部１３Ｂの形状に応じた小判形状に構成されている。これにより、押圧操作時などにおける押しボタン１３の回転規制が上記の平面どうしでなされるものにでき、操作性などに優れるものとなる。

そして、弾性駆動体１２の筒状部１２Ｄは、載せられた段部１１Ｂと下ケース１１に取り付けられた上ケース１４の平坦な下面外周部とで弾縮されて弾接挟持されている。これにより、下ケース１１の開口部は弾性駆動体１２からの下方部分が隔離され、その中に配された可動接点４、中央固定接点２Ａおよび外側固定接点３Ａ，３Ｂにより構成されたスイッチ接点部は上記密閉された空間内に配されたものとなる。

さらに、図３に示すように、上ケース１４の段付き中央孔１４Ａを形成する壁の下端部には、弾性駆動体１２の筒状部１２Ｄより小径で下方に延びる円筒状突部１４Ｂが設けられており、この円筒状突部１４Ｂが、図１に示すように、上記弾性駆動体１２の筒状部１２Ｄに対して内側に位置するように組み合わされて配置されている。その円筒状突部１４Ｂの外周面と上記弾性駆動体１２の筒状部１２Ｄ内周面とは、全周に亘って僅かな間隙をあけた近接状態で配置されている。

当該実施の形態によるプッシュオンスイッチは、以上のように構成され、次にその動作を説明する。

まず、上ケース１４の段付き中央孔１４Ａから上方に突出した押しボタン１３の上面に押圧力を加えると、押しボタン１３下面の凹部１３Ｃに挿入されている弾性駆動体１２の上方突部１２Ｂが押圧され、これにより平板部１２Ａが略すり鉢状に伸びつつ上方突部１２Ｂ、下方突部１２Ｃなどからなる弾性駆動体１２の中央部の位置が下がっていき、その下方突部１２Ｃを介して可動接点４のドーム状頂点部に押圧力が加わっていく。このとき、上方突部１２Ｂから下方突部１２Ｃの縦方向にも弾性駆動体１２は圧縮状態になっていくことも配慮して平板部１２Ａの厚みなどは設定されている。

そして、上記押しボタン１３への押圧力を増していくと、可動接点４のドーム状部分が節度を伴って弾性反転し、ドーム状頂点部の下面が下方に対峙した中央固定接点２Ａに接触する。これにより、可動接点４を介して外側固定接点３Ａ，３Ｂと中央固定接点２Ａとが電気的な接続状態となり、端子２，３間が導通したスイッチオン状態となる。

なお、弾性駆動体１２を介して可動接点４を押圧する当該構成のものも従来のものと同様に、上記スイッチオン状態からさらに押しボタン１３を下方へ押し込むことができ、そのときには、図４に示すように、上記スイッチオン状態が維持されつつ、弾性駆動体１２の上方突部１２Ｂおよび下方突部１２Ｃなどがさらに弾縮された状態となる。

そして、上記押圧力を解除すると、弾性駆動体１２が弾縮状態から元の状態に戻り、その復元に応じて押しボタン１３が上方に押し戻されると共に、可動接点４は節度感を伴って元の下方開口のドーム状に自己復元してドーム状頂点部の下面が中央固定接点２Ａから離れたスイッチオフ状態である図１の通常状態に戻る。

なお、上述したように押しボタン１３などにおいて、回転規制がなされるようにフランジ部１３Ｂ形状などを設定しているため、操作性にも優れ、その際に得られる操作感触も良好である。

そして、上記押圧操作時に押しボタン１３が上下移動するため、使用雰囲気中に存在した絶縁性の塵埃等が押しボタン１３と上ケース１４の段付き中央孔１４Ａとの僅かな隙間を通過して、押しボタン１３下方の弾性駆動体１２の平板部１２Ａ上に至ることもある。

しかしながら、当該構成のものは、下ケース１１の開口部内における底部位置に可動接点４、中央固定接点２Ａ、外側固定接点３Ａ，３Ｂからなるスイッチ接点部を構成し、その上方を弾性駆動体１２の平板部１２Ａで覆うと共に、その平板部１２Ａの外縁全周に設けた筒状部１２Ｄを下ケース１１の段部１１Ｂと上ケース１４の下面外周部との間で弾縮状態に挟持して保持させた構成としている。

このため、押圧操作時に平板部１２Ａは伸縮するものの下ケース１１のスイッチ接点部が構成されている開口部内の空間は、上記筒状部１２Ｄなどによって密閉状態が維持され、上記塵埃等のスイッチ接点部などへの入り込みが防止されたものにできる。すなわち、当該構成のものは、上記塵埃等を要因とするスイッチ接点部の接触不安定状態の発生防止が図られた防塵性に優れたものに実現することができる。なお、上記のように筒状部１２Ｄを上方に向けて突出させた形状としておくと、平板部１２Ａ上に至る塵埃等は筒状部１２Ｄの壁で移動規制されることともなり好ましい。

さらに、当該構成のものにおいては、上ケース１４の段付き中央孔１４Ａを形成する壁の下端部に下方に延びる円筒状突部１４Ｂを延設し、その円筒状突部１４Ｂの外周面を上記弾性駆動体１２の筒状部１２Ｄ内周面に近接させて配置したものであるため、その両者間に形成される僅かな間隙に対して上記平板部１２Ａ上に至る塵埃等は上方に向けての移動規制がなされるようにもなり、上記筒状部１２Ｄの弾縮された保持部分に入り込む恐れも非常に少ないものにできる。なお、当該構成であれば、押圧操作した際に、弾性駆動体１２の平板部１２Ａが伸縮することに伴って筒状部１２Ｄに弾性駆動体１２の中心部への引き込み力が働くが、筒状部１２Ｄの内周面に近接して上ケース１４の円筒状突部１４Ｂが配置されていれば、円筒状突部１４Ｂが筒状部１２Ｄの引き込まれ防止機能としての役割も果たし、この点も下ケース１１のスイッチ接点部が構成された開口部内を長期に亘って密閉状態に維持することに寄与して、操作時も含んでスイッチ接点部の防塵性に優れたものに実現することができる。

なお、上ケース１４の円筒状突部１４Ｂの外周面は、弾性駆動体１２の筒状部１２Ｄに当接した形態とするほうが、上記押圧操作による筒状部１２Ｄの引き込まれ防止機能としては有利になるが、スイッチの組み立て作業性を配慮すると、両者間の間隙は必要でその設定は適宜行うことが好ましい。

さらに、この上ケース１４の円筒状突部１４Ｂの下方への長さ設定については、その下端が弾性駆動体１２の平板部１２Ａに当接する寸法、つまり筒状部１２Ｄの平板部１２Ａ上面からの高さ寸法と同じ寸法とすれば、防塵性や引き込まれ防止の面からすると好適なものとなるが、これもスイッチの組み立て作業性などを配慮しつつ適宜設定することが好ましい。

本発明によるプッシュオンスイッチは、下ケースのスイッチ接点部が構成された開口部内の空間部分への塵埃等の入り込みが防止できて、その塵埃等に起因するスイッチ接点部の接触不安定状態などの発生防止が図られたものとして提供することができ、各種電子機器の入力操作部を構成する等に有用である。

本発明の一実施の形態によるプッシュオンスイッチの断面図同分解斜視図同上ケースと押しボタンの下方からの斜視図同動作状態を示す断面図従来のプッシュオンスイッチの断面図同分解斜視図同動作状態を示す断面図

符号の説明

２，３端子
２Ａ中央固定接点
３Ａ，３Ｂ外側固定接点
４可動接点
１１下ケース
１１Ａ側壁
１１Ｂ段部
１１Ｃかしめ用突起
１２弾性駆動体
１２Ａ平板部
１２Ｂ上方突部
１２Ｃ下方突部
１２Ｄ筒状部
１３押しボタン
１３Ａ円柱部
１３Ｂフランジ部
１３Ｃ凹部
１４上ケース
１４Ａ段付き中央孔
１４Ｂ円筒状突部

Claims

上方開口の開口部底面に中央固定接点と外側固定接点を備えた絶縁樹脂製の箱形の下ケースと、下方開口のドーム状に形成され、上記外側固定接点に外周下端が載置された弾性薄板金属からなる可動接点と、平板部の上下面中央に突部をそれぞれ有し、その下方突部が上記可動接点上に位置する弾性駆動体と、この弾性駆動体の上方突部に載せられた押しボタンと、上記下ケースに取り付けられて上記下ケースの開口部を覆い、その中央孔内に上記押しボタンを挿通させて上下動可能に支持する上ケースとからなり、上記弾性駆動体は平板部の外縁全周が上方に突出した筒状部に形成され、その筒状部が上記下ケースの開口部内周に設けられた段部に載置されて上記上ケースの下面と上記下ケースの段部との間で弾接挟持されていることを特徴とするプッシュオンスイッチ。
上ケースの中央孔を形成する壁の下端部に下方に延びる円筒状突部をさらに備え、その円筒状突部の外周面が弾性駆動体の筒状部内周面に当接または近接して配置されていることを特徴とする請求項１記載のプッシュオンスイッチ。